Metallographie Forum

[biker087]

Hi
bin neu hier und hätte da mal eine Aufgabe die ich nicht verstehe bzw. nicht lösen kann.

Gegeben ist mir ein Maurer Diagramm und gefragt ist:

Sie sollen zwei Gusseisensorten hertstellen:

1. mit perlitischem Gründgefüge und lammellarem Graphit
2. mit ferristischem Gründgefüge und kugelförmigem Graphit

Welche Zusammensetzung müssen die Schmelzen haben, um das gewümschte Gefüge für Bauteile zu erhalten??

Das Diagramm ist ja immer der selbe jedoch weis ich nicht wo ich den SI und C Gehalt ablesen soll.

Es wäre super wenn ihr mir helfen könntet, durch meinem Buch bin ich nicht schlauer geworden und diese Aufgabe kommt sehr oft in der Klausur, danke schonmal im voraus

[bierlationship]

hallo biker087,

wenn du bei google "maurer diagramm" eingibts kommt als erstes das hier: "pdf, 4.9 eisengusswerkstoffe". dort ist alles gut erklärt.und das maurerdiagramm gibts dort auch.sowie erklärungen zu gusseisen mit lammellen -und kugelgraphit.
beim maurerdiagramm steht auf der x-achse der siliziumgehalt und auf der y-achse der kohlenstoffgehalt.

[Kaatz]

Hallo biker und herzlich willkommen im Metallo-Forum,

wie du richtig beschreibst, kann man im Maurer Diagramm den Zusammenhang zwischen dem Kohlenstoffgehalt (y-Achshe) und dem Si-Gehalt (x-Achse) für die Ausbildung der metallischen Grundmatrix im Gusseisen ablesen.
Bezogen auf Gusseisen enthält es jedoch eine Ungenauigkeit: Der Mindest-Kohlenstoffgehalt sind 2%, bei kleineren C-Gehalten entsteht kein Gusseisen.

Das heißt also für den Grauguss (Kohlenstoff liegt überwiegend als Graphit vor):

1) Ein kleiner Kohlenstoffgehalt (z.B. 2%) bedingt Siliziumgehalte größer 1,8% für eine graue/stabile Erstarrung.
Ein hoher C-Gehalt (z.B. 3%) braucht nur noch 1% Si um stabil/grau zu erstarren.

2) Je höher der Si-Gehalt bei gleichbleibendem C-Gehalt umso höher der Anteil an Ferrit in der Grundmasse.
Also sind bei 3% C etwa 1,5% Si vorhanden, so ist das Grundgefüge perlitisch. Sind jedoch bei gleichem C-Gehalt 2,5% Si im Gusseisen, so wird das Grundgefüge ferritisch-perlitisch ausfallen.

Anmerkend muß man aber erwähnen, dass das Maurer-Diagramm den Einfluss der Abkühlungsgeschwindigkeit nicht berücksichtigt! Das heißt die Menge an Ferrit im Gefüge ist nicht alleine von der chem. Zusammensetzung abhängig, sondern auch von der Wanddicke des Gußteils. Faustregel ist dabei: Je langsamer der Guss abkühlt umso größer der Ferritanteil.
Diesen Zusammenhang stellt das Diagramm nach Greiner- Klingenstein dar. Dort wird die Summe von C + Si im Verhältnis zur Wanddicke dargestellt:
10 mm Wanddicke braucht min. 5% (C+Si) für eine graue Erstarrung mit perlitischem Gefüge und
ca. 6,8% (C+Si) für eine graue Erstarrung mit ferritischem Gefüge.
Gussteile mit 20 mm Wanddicke werden schon ab ca. 5,5% (C+Si) ferritisch.

Ob der Guss lamellar oder kugeligen Graphit enthält, geht aus diesen Diagrammen nicht hervor. Für die Kugelgestalt des Graphits ist eine besondere Behandlung der Schmelze mit Magnesium oder Cer nötig, gleichzeitig wird über eine Impfung der Schmelze mit Ferrisilicium die Menge der Kugeln gesteuert (nimmt Einfluss auf die Keimbildung).
Hier entsteht ein ferritisches Grundgefüge in Regel nur durch nachträgliches ferritisierendes Glühen.

Viel Spass beim Lernen

P. Kaatz
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Administrator - Metallographie Forum -

[biker087]

Danke schonmal für die Infos, habe das Buch zu dem PDF, habe auch ein paar sache dadurch herausfinden können.
Ich habe jetzt mal eine Aufgabe gelöst, hier mal die Lösung:

Aufgabenblatt:
http://mitarbeiter.fh-heilbronn.de/~wkst/ss05;3316;1von6.jpg
http://mitarbeiter.fh-heilbronn.de/~wkst/ss05;3316;4von6.jpg

Aufgabe c:

bei der Zusammensetzung habe ich.
1. Si Gehalt --> 2,2% C Gehalt--> 1,7 - 2 %
2. Si Gehalt--> 5,7% C Gehalt-->1,7 - 2%

Damit Graphit im Fall2 kugelförmig wird:
Zugabe von 0,5Cr oder 0,5% Mg

stimmt das oder habe ich falsch abgelesen aus dem Diagramm

[Kaatz]

Ja, das hast du leider nicht richtig abgelesen.
Von Gusseisen spricht man erst oberhalb des schwarz eingezeichneten Balkens, also in den dreieckigen Feldern liegen die jeweiligen Zusammensetzungen:

perlitischer Guss im Feld: y= 4,3% C; x=ca. 1,9 - 4% Si; im Diagramm mit 'II' bezeichnet.

rein ferritisch ist jede Zusammensetzung des Phasenfelds 'III', also das Feld oberhalb der Linie y=4,3% C; x= >5% Si

In meinem Diagramm ist das eindeutiger zu sehen, weil der Balken hier nicht geschwärzt, sondern grau gezeichnet ist und von einer oberen Linie begrenzt wird.

Quelle: Bargel-Schulze, Werkstoffkunde, 4. Auflage, VDI Verlag 1987

Laut dieser Quelle enthält globulitischer Grauguss (Kugelgraphit) 3,2 - 3,8% C; 2,4 - 3,8% Si, weniger als 0,5 % Mangan und muss besonders rein sein, ferner 0,5% Mg oder 0,5% Ce (nicht Cr, das wäre Chrom!).
Damit liegt es in den Phasenfeldern IIb und III.

LG,

P. Kaatz
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Administrator - Metallographie Forum -

[biker087]

Super das hat mir echt weitergeholfen, jetzt hast du mir es beigebracht und ich kann entspannt sein wenn ich in die Prüfung gehe

vielen dank nochmal